JP5304702B2

JP5304702B2 - 誘導機器の遮蔽構造

Info

Publication number: JP5304702B2
Application number: JP2010074459A
Authority: JP
Inventors: 博史大野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2030-03-29
Also published as: JP2011210772A

Description

この発明は誘導機器のカバー部材および遮蔽構造に関する。

誘導機器、たとえばリアクトルを所望の位置に固定するための構造として、さまざまなものが公知である。たとえば、リアクトルのコアの要所を板バネやボルトによってケース等に固定する構成がある。しかし、このような構成は、コアの材質によっては不適である。たとえば圧粉コアを用いる場合、圧粉コアは比較的脆いので、固定された部分に強い力が加わるとその部分が破損するおそれがある。また、圧粉コアには鉄を含むものがあるが、コアの表面に錆が生じるとこれが周囲に飛散するおそれがある。

このような問題を回避するために、リアクトル全体を樹脂等によって固定する構成が公知である。このような構成の例は特許文献１に開示される。特許文献１の図１等には、リアクトル全体の外周に樹脂ケースを一体成型し、樹脂ケースをケーシングに挿入して全体を固定する構成が記載されている。

特開平５−２４０７２１号公報

しかしながら、従来の技術では構成および工程が複雑になるという問題があった。
たとえばリアクトルのコアの要所を板バネやボルトによってケース等に固定する構成では、コアの破損を防ぐための構成が別途必要になり、また、錆の飛散を防止するための遮蔽部材も別途必要になる。
また、特許文献１のように一体成型による構成では、まずリアクトルの外周に樹脂ケースを一体成型し、さらにこれをケーシングに挿入し、その後Ｃリングを配置してリアクトルを固定するという複雑な工程が必要になる。とくに、樹脂ケースのみではリアクトルを位置決めすることができず、追加の部材としてＣリングが必要となる。また、通常の一体成型では、成型中にリアクトルを支持する部材が必要なため、その支持部材の位置に穴ができてしまうので、錆の飛散を防止するための遮蔽部材が別途必要になる（特許文献１では図１のケーシング２１がこれに相当する）。

この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、誘導機器を固定するための構造において、構成および工程を簡素にすることができるカバー部材および遮蔽構造を提供することを目的とする。

この発明に係る誘導機器の遮蔽構造は、カバー部材と、ケース部材とを用いた誘導機器の遮蔽構造であって、カバー部材は、樹脂で覆われたコイルおよび樹脂で覆われたコアを含む誘導機器を外部から遮蔽し、カバー部材は、誘導機器をカバー部材に対して圧入して位置決めし、ケース部材は、ケース凹部およびケース平面部を備え、カバー部材はケース部材に接合され、これによってカバー部材およびケース部材が誘導機器の表面全体を外部から遮蔽し、ケース凹部が、コイルの一部を収容し、カバー部材の一部およびケース平面部が、コアの一部を覆う。

このカバー部材は、誘導機器を外部から遮蔽する機能と、誘導機器を位置決めする機能とを、単一の部材によって提供する。なお、ここで「遮蔽」とは、誘導機器またはその周囲において発生する物質（錆の粉等）が外部に飛散しない程度の遮蔽をいい、必ずしも気密状態またはそれに近い状態に保たれたものでなくともよい。また、必ずしも誘導機器の全体を遮蔽するものである必要はなく、誘導機器の一部を遮蔽するものであってもよい。

カバー部材の少なくとも一部は、誘導機器の外形に沿った形状に形成されてもよい。この構成によれば、カバー部材は誘導機器の外形に沿って誘導機器を支持する。
誘導機器のコアは圧粉コアであってもよい。この構成は、上述のカバー部材の必要性がより高い構成である。
誘導機器はトランスまたはリアクトルであってもよい。

この発明に係る誘導機器のカバー部材および遮蔽構造によれば、カバー部材が誘導機器を外部から遮蔽するとともに位置決めするので、簡素な構成および工程とすることができる。

この発明に係るカバー部材の形状を示す図である。図１のカバー部材の斜視図である。図１のカバー部材によって遮蔽されるリアクトルの断面図である。図１のカバー部材が図３のリアクトルを遮蔽した状態の断面図である。図１のカバー部材を用いて図３のリアクトルを遮蔽する遮蔽構造の一部断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明に係るカバー部材１０の形状を示す図である。また、図２は、カバー部材１０を異なる方向から見た斜視図である。このカバー部材１０は、誘導機器を外部から遮蔽するために用いられる。ここで「遮蔽」とは、誘導機器またはその周囲において発生する物質（錆の粉等）が外部に飛散しない程度の遮蔽をいい、必ずしも気密状態またはそれに近い状態に保たれたものでなくともよい

図３は、カバー部材１０によって遮蔽される誘導機器としてのリアクトル２０の構成を示す断面図である。リアクトル２０は周知の構成を有し、たとえば磁性体を含むコア２０ａの周囲に、導電体の巻線からなるコイル２０ｂが形成されている。コア２０ａはたとえば圧粉コアである。また、コア２０ａおよびコイル２０ｂの固定および保護のため、コア２０ａおよびコイル２０ｂの周囲に樹脂モールド２０ｃが形成されている。

コア２０ａと、樹脂モールド２０ｃのうちコア２０ａの周囲に形成された部分とが、リアクトル２０のコア部２１を形成する。また、コイル２０ｂと、樹脂モールド２０ｃのうちコイル２０ｂの周囲に形成された部分とが、リアクトル２０のコイル部２２を形成する。すなわち、図３のリアクトル２０は、コア２０ａを含むコア部２１と、コイル２０ｂを含むコイル部２２とを含む。なお、リアクトル２０は２つのコア部２１を含むが、本実施形態ではこれらは対称であるものとする。
なお、図示しないが、コア部２１の外表面は、平面状の面と、湾曲した側壁面とを有するものとする（図３はコア部２１の平面状の面に平行な方向の断面図であり、コア部２１の側壁面の形状が表れている）。

本実施形態では、樹脂モールド２０ｃはリアクトル２０の全体を覆うものではなく、形成の際に用いられる支持部材の位置には樹脂モールド２０ｃが形成されないが、これについては図５を用いて説明する。なお、樹脂モールドがリアクトルの全体を覆う構成であってもよい。

図１および図２に示すように、カバー部材１０はリアクトル２０をカバーし遮蔽するために、リアクトル２０の形状に対応する形状を有する。
カバー部材１０は、コア部２１を収容して外部から遮蔽するコア遮蔽部１１と、コイル部２２を収容して外部から遮蔽するコイル遮蔽部１２とを含む。カバー部材１０は２つのコア遮蔽部１１を含むが、本実施形態ではこれらは対称である。コア遮蔽部１１は、略半円形に形成される平面状のコア遮蔽部底面１１ａと、コア遮蔽部底面１１ａの周縁においてコア遮蔽部底面１１ａから垂直に立ち上がるコア遮蔽部側壁１１ｂとを含む。

コア遮蔽部底面１１ａおよびコア遮蔽部側壁１１ｂの形状（厳密にはそれらの内面の形状）は、リアクトル２０のコア部２１の外形に沿った形状に形成されている。また、コア遮蔽部１１の深さ（すなわちコア遮蔽部側壁１１ｂの高さ）は、コア部２１の対応する方向のサイズと一致する。このような構成により、コア遮蔽部１１は、コア遮蔽部底面１１ａおよびコイル遮蔽部側壁１２ｂが存在する部分においては、コア部２１をぴったりと覆う。

また、コイル遮蔽部１２は、矩形に形成される平面状のコイル遮蔽部底面１２ａと、コイル遮蔽部底面１２ａの周縁においてコイル遮蔽部底面１２ａから垂直に立ち上がるコイル遮蔽部側壁１２ｂとを含む。
ここで、コア遮蔽部１１とは異なり、コイル遮蔽部１２は、収容すべきコイル部２２の外形に沿って形成されてはいない。すなわち、コイル遮蔽部１２はコイル部２２をぴったりと覆うものではない。たとえば、コイル部２２は円筒面を有するが、この円筒面に対するコイル遮蔽部底面１２ａは円筒面でなく平面状である。ただし、コイル遮蔽部１２は、コイル部２２の外形と整合してコイル部２２を収容できる形状に形成されている。たとえば、図１に示す方向から見たコイル遮蔽部側壁１２ｂの断面内周の形状は、図３に示すコイル部２２の断面外周の形状と一致する。

さらに、カバー部材１０は、カバー部材１０を他の部材に固定するための構造としてフランジ１３を有する。フランジ１３はたとえばコア遮蔽部１１とコイル遮蔽部１２との接合部外側に設けられる。フランジ１３はボルト孔１３ａを有し、このボルト孔１３ａと螺合するボルト等の螺合部材によって他の部材に固定される。

なお、カバー部材１０の開放端側端面１０ａは面一に形成される。すなわち、コア遮蔽部側壁１１ｂの図１紙面手前側端面、コイル遮蔽部側壁１２ｂの図１紙面手前側端面、およびフランジ１３の図１紙面手前側端面は、すべて面一に形成される。このような構成により、カバー部材１０をカバー部材１０の開放端側端面１０ａがカバー部材１０を設置する面と対向するように配置した場合、カバー部材１０の内部を外部から遮蔽することができる。

このような構成により、カバー部材１０はリアクトル２０を収容して外部から遮蔽することができる。たとえば、リアクトル２０をカバー部材１０に（図１の紙面手前側から紙面奥側に向かう方向に）圧入し、コア部２１およびコイル部２２をそれぞれコア遮蔽部底面１１ａおよびコイル遮蔽部底面１２ａに当接させる。

図４はカバー部材１０がリアクトル２０を収容した状態を示す断面図であり、図５（後述）のＩＶ−ＩＶ線に沿ったもの（コア部２１の平面状の面に平行な方向の断面図）である。リアクトル２０はカバー部材１０に圧入され、カバー部材１０はカバー部材１０に対してリアクトル２０を位置決めするとともに固定する。このように圧入された状態において、２つのコア遮蔽部１１がそれぞれコア部２１を収容することにより、２つのコア遮蔽部側壁１１ｂがコア部２１においてリアクトル２０を保持する。また、コイル遮蔽部１２がコイル部２２を収容することにより、コイル遮蔽部側壁１２ｂがコイル部２２においてリアクトル２０を保持する。このように、カバー部材１０はリアクトル２０を圧入して固定できる形状に形成されている。

図５は、カバー部材１０を用いたリアクトル２０の遮蔽構造の一部断面図である（コイル２０ｂのみ断面によらず示す）。カバー部材１０およびリアクトル２０についての断面は、図４のＶ−Ｖ線に沿ったもの（コア部２１の平面状の面に直交する方向の断面図）である。この遮蔽構造は、カバー部材１０とケース部材３０とによって構成される。

まず図４に示すようにリアクトル２０がカバー部材１０に圧入され固定される。次に、カバー部材１０をカバー部材１０の開放端側端面１０ａがケース部材３０と接するようにケース部材３０に接合する。すなわち、カバー部材１０の開放端側端面１０ａが、ケース部材３０のケース平面部３０ｃに接するように配置する。これによってケース部材３０のケース凹部３０ｂにコイル部２２の一部が収容されることになる。その後、カバー部材１０のフランジ１３に設けられたボルト孔１３ａおよびケース部材３０に設けられたボルト孔３０ａにボルト４０が螺合し、これによってカバー部材１０がケース部材３０に固定される。なお、カバー部材１０はボルト孔１３ａを４つ有するので、４箇所において固定されることになる（図５には２箇所のみ破線で示す）。

このようにして、カバー部材１０およびケース部材３０はリアクトル２０の表面全体を外部から遮蔽する。なお、リアクトル２０はカバー部材１０に固定されているので、結果としてリアクトル２０はケース部材３０に対しても固定されることになる。

カバー部材１０の開放端側端面１０ａは面一に形成されているので、ケース部材３０のケース平面部３０ｃと接することによってカバー部材１０の内部空間を外部から遮蔽することができ、これによってリアクトル２０が外部から遮蔽される。

コア部２１にはモールド孔２１ａが存在する。これは、樹脂モールド２０ｃの形成の際に用いられる支持部材が占めていた空間に対応して結果的に生成される孔である。モールド孔２１ａには樹脂モールド２０ｃが形成されないので、コア２０ａが被覆されず外部に直接露出することになるが、カバー部材１０のコア遮蔽部１１およびケース部材３０のケース平面部３０ｃが、モールド孔２１ａを含むコア部２１の全体を覆って遮蔽する。このため、モールド孔２１ａにおいてコア２０ａの表面に錆が発生しても錆が周囲に飛散することは防止される。

以上のように、実施の形態１に係るカバー部材１０によれば、リアクトル２０の遮蔽および位置決めを単一の部材によって実現することができるので、構成および製造工程を簡素にすることができる。また、これによって製造費を低減することができる。

また、カバー部材１０のコア遮蔽部１１は、リアクトル２０の外形に沿った形状に形成されるので、リアクトル２０をその外形に沿って支持することができ、圧力が一点に集中しない。よって、コア２０ａの材質が圧粉コアのように比較的脆いものであっても破損させずに固定することができる。
また、モールド孔２１ａのように樹脂モールド２０ｃに空隙部が存在しても、そのような空隙部を含めてリアクトル２０の全体を遮蔽することができる。

また、リアクトル２０はカバー部材１０に圧入されるので、コア２０ａまたはその他の部分をカバー部材１０等に接着する必要がなく、コア２０ａを接着レスとすることができる。
また、カバー部材１０およびケース部材３０の断熱効果により、リアクトル２０から周囲への熱あおりを防止することができる。
また、カバー部材１０の開放端側端面１０ａは面一に形成されているので、ケース部材３０のケース平面部３０ｃを複雑な形状に加工する必要がない。

上述の実施の形態１において、次のような変形を施すことができる。
実施の形態１では、樹脂モールド２０ｃがモールド孔２１ａを除いてリアクトル２０の全表面に形成される。変形例として、樹脂モールドはリアクトルの表面の一部のみに形成されるものであってもよい。たとえば、コアの大部分が露出していてもよい。このような場合であっても、カバー部材の内面をリアクトルの外形に沿った形状とすれば、同様にリアクトルを遮蔽しつつ固定することができる。

また、実施の形態１ではカバー部材１０のコイル遮蔽部１２はリアクトル２０のコイル部２２の外形に沿っていないが、これはコイル部２２の外形に沿った形状であってもよい。この場合には、コア遮蔽部１１の形状はコア部２１の外形に沿っていなくともよい。また、カバー部材１０においてリアクトル２０の外形に沿った部分は必ずしも広い面積を持つ必要はなく、たとえばカバー部材１０の内部に向けて突起する複数の支柱のような構造によってリアクトル２０が位置決めされてもよい。

実施の形態１ではカバー部材１０の開放端側端面１０ａは、ケース部材３０のケース平面部３０ｃと整合するよう面一に形成される。変形例として、開放端側端面は面一でなくともよく、またケース部材の表面に沿った形状でなくともよく、コアの表面に発生した錆が外部に飛散しないような形状であればよい。

実施の形態１では、図５に示すようにケース部材３０がリアクトル２０の外形に沿って形成されている。変形例として、ケース部材の形状はリアクトルの外形に沿っていなくともよく、またリアクトルとケース部材との間に空隙が存在してもよい。さらに、ケース部材はリアクトルと接触しない形状であってもよい。このような場合であっても、カバー部材とケース部材とによって内部空間が遮蔽されれば、リアクトルを外部から遮蔽することができる。

実施の形態１では誘導機器の例としてリアクトル２０を示したが、これはトランス等の他の誘導機器であってもよく、磁性体を含むコアに導電体を含むコイルが巻回されたものであればよい。

１０カバー部材（１０ａ開放端側端面）、１１コア遮蔽部（１１ａコア遮蔽部底面、１１ｂコア遮蔽部側壁）、１２コイル遮蔽部（１２ａコイル遮蔽部底面、１２ｂコイル遮蔽部側壁）、１３フランジ（１３ａボルト孔）、
２０リアクトル（誘導機器）、２０ａコア、２０ｂコイル、２０ｃ樹脂モールド、２１コア部（２１ａモールド孔）、２２コイル部、
３０ケース部材（３０ａボルト孔、３０ｂケース凹部、３０ｃケース平面部）、４０ボルト孔。

Claims

カバー部材と、ケース部材とを用いた誘導機器の遮蔽構造であって、
前記カバー部材は、樹脂で覆われたコイルおよび前記樹脂で覆われたコアを含む誘導機器を外部から遮蔽し、
前記カバー部材は、前記誘導機器を前記カバー部材に対して圧入して位置決めし、
前記ケース部材は、ケース凹部およびケース平面部を備え、
前記カバー部材は前記ケース部材に接合され、これによって前記カバー部材および前記ケース部材が前記誘導機器の表面全体を外部から遮蔽し、
前記ケース凹部が、前記コイルの一部を収容し、
前記カバー部材の一部および前記ケース平面部が、前記コアの一部を覆う
誘導機器の遮蔽構造。
前記カバー部材の少なくとも一部は、前記誘導機器の外形に沿った形状に形成される、請求項１に記載の誘導機器の遮蔽構造。
前記誘導機器の前記コアは圧粉コアである、請求項１または２に記載の誘導機器の遮蔽構造。
前記誘導機器はトランスまたはリアクトルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘導機器の遮蔽構造。